JPS5983585A - 電動機のデイジタル式制御装置 - Google Patents
電動機のデイジタル式制御装置Info
- Publication number
- JPS5983585A JPS5983585A JP57192429A JP19242982A JPS5983585A JP S5983585 A JPS5983585 A JP S5983585A JP 57192429 A JP57192429 A JP 57192429A JP 19242982 A JP19242982 A JP 19242982A JP S5983585 A JPS5983585 A JP S5983585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- encoder
- signal
- cable
- motor
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/22—Controlling the speed digitally using a reference oscillator, a speed proportional pulse rate feedback and a digital comparator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電動機の制御装置に係シ、特にエンコーダを
回転角検出器として用いた場合に好適な電動機のディジ
タル式制御装置に関する。
回転角検出器として用いた場合に好適な電動機のディジ
タル式制御装置に関する。
圧延機、クレーン、工作機械、ロボットなどでは駆動用
として電動機制御装置が使われている。
として電動機制御装置が使われている。
特に、近年ではこれらの電動機制御装置にゲイジタル制
御方式が用いられるようになってきているが、この−場
合の速度検出器又は位置検出器として工゛ンコーダがよ
く用いられている。エンコーダは電動機に機械的に結合
され、その単位回転角変化に応じて、インクリメンタル
エンコーダの場合には出力パルスが、アブソリュートエ
ンコーダの場合には出力のディジタル数値が変化するも
のである。１パルスが発生するか又は１デイジクル数値
が変化する回転角が小さければ小さいほど分解能が高く
なり、高精度の制御性能が得られる。又、使用できる回
転数が畠くても高性能な速度検出が可能となる。即ち、
エンコーダの１回転ａｂのパルス数（ディジタル値）を
Ｐとし、回転速度の最高をＮ ｍ ａ ＋１とすると、
パルス周波数ｆＰは次式で表わされ、（１）式のｊｐが
高ければ１鴎いほど良い速ｆｐ＝Ｐ−Ｎ□８
・・・・・・・・・（１）度検出、位置検出が可能と
なり、最近では２００Ｋ Ｈｚ以上のものが安価に入手
できるようになっている。
御方式が用いられるようになってきているが、この−場
合の速度検出器又は位置検出器として工゛ンコーダがよ
く用いられている。エンコーダは電動機に機械的に結合
され、その単位回転角変化に応じて、インクリメンタル
エンコーダの場合には出力パルスが、アブソリュートエ
ンコーダの場合には出力のディジタル数値が変化するも
のである。１パルスが発生するか又は１デイジクル数値
が変化する回転角が小さければ小さいほど分解能が高く
なり、高精度の制御性能が得られる。又、使用できる回
転数が畠くても高性能な速度検出が可能となる。即ち、
エンコーダの１回転ａｂのパルス数（ディジタル値）を
Ｐとし、回転速度の最高をＮ ｍ ａ ＋１とすると、
パルス周波数ｆＰは次式で表わされ、（１）式のｊｐが
高ければ１鴎いほど良い速ｆｐ＝Ｐ−Ｎ□８
・・・・・・・・・（１）度検出、位置検出が可能と
なり、最近では２００Ｋ Ｈｚ以上のものが安価に入手
できるようになっている。
しかし、前述した用途ではエンコーダは゛亀動機に機械
的に結合されているのに対し、その出力を用いる制御装
置は数ｍから数百Ｉｎも離れている。
的に結合されているのに対し、その出力を用いる制御装
置は数ｍから数百Ｉｎも離れている。
このために、エンコーダの出力パルス周波数が高くなる
につれて、その信号を正確に制御装置へ送るために伝送
速度の早い光ケーブルなど特殊なケーブルを使用する必
要が生じシステムとして非常に高価となる。
につれて、その信号を正確に制御装置へ送るために伝送
速度の早い光ケーブルなど特殊なケーブルを使用する必
要が生じシステムとして非常に高価となる。
本発明の目的は、高分解能、高速のエンコーダを用いた
としてもエンコーダ出力を制御装置へ伝送するのに安価
なケーブルを使用できる電動機のディジタル式制御装置
を提供することにある６マイクロプロセツサなどのディ
ジタル演算処理回路を用いた電動機のディジタル式制御
装置では、あるサンプリング周期毎に位置、速度などの
制御演算を行う。このために、エンコーダによる位置、
速度の検出値も、このサンプリング周期毎に最新の情報
が得られればよい。このことから、エンコーダの近傍に
検出回路を設け、前処理した後の信号を制御回路へ伝送
するように構成すると、その伝送は早くても数ｍｓに１
同根度の速度でよくなるので、安価なケーブルが利用で
きる。
としてもエンコーダ出力を制御装置へ伝送するのに安価
なケーブルを使用できる電動機のディジタル式制御装置
を提供することにある６マイクロプロセツサなどのディ
ジタル演算処理回路を用いた電動機のディジタル式制御
装置では、あるサンプリング周期毎に位置、速度などの
制御演算を行う。このために、エンコーダによる位置、
速度の検出値も、このサンプリング周期毎に最新の情報
が得られればよい。このことから、エンコーダの近傍に
検出回路を設け、前処理した後の信号を制御回路へ伝送
するように構成すると、その伝送は早くても数ｍｓに１
同根度の速度でよくなるので、安価なケーブルが利用で
きる。
本発明による電動機のディジタル式速度制御装置の一実
施例を第１図に示す。１はマイクロプロセッサを中心と
する制御回路、２はサイリスタ等のパワー半導体素子か
ら成る電力変換器、３は電動機、４は電動機３によ゛り
て動かされる機械、５は電動機に機械的に結合されてい
るエンコーダ、６はエンコーダの２相出力を処理して制
御回路１へ速度検出信号を送るための検出回路でおυエ
ンコーダのごく近傍に設置されている。この検出回路６
の構成は第２図となっており、方向判別回路７、パルス
合成回路８、カウンタ９、一定時間Ｔ毎にパルスを発生
するサンプリングパルス発生回路１０、ラッチレジスタ
１１、並直列変換回路１２から成る。
施例を第１図に示す。１はマイクロプロセッサを中心と
する制御回路、２はサイリスタ等のパワー半導体素子か
ら成る電力変換器、３は電動機、４は電動機３によ゛り
て動かされる機械、５は電動機に機械的に結合されてい
るエンコーダ、６はエンコーダの２相出力を処理して制
御回路１へ速度検出信号を送るための検出回路でおυエ
ンコーダのごく近傍に設置されている。この検出回路６
の構成は第２図となっており、方向判別回路７、パルス
合成回路８、カウンタ９、一定時間Ｔ毎にパルスを発生
するサンプリングパルス発生回路１０、ラッチレジスタ
１１、並直列変換回路１２から成る。
制御回路１では検出回路６の出力Ｓ＋が生ずる一定時間
Ｔ毎に、その信号Ｓｔから速度帰還信号Ｎｆを求め、速
度指令Ｎｃとの間で速度制御演算を行い、電力変換器２
を動作させる信号りを発生する。この結果、電動機３は
電力変換器２の出力に応じて機械４ヘトルクを伝達する
とともに、その回転速度が調整される。この速度変化は
、エンコーダ５によって検出され、位相が９０度異なる
２相信号Ａ、Ｂの周波数が変化する。
Ｔ毎に、その信号Ｓｔから速度帰還信号Ｎｆを求め、速
度指令Ｎｃとの間で速度制御演算を行い、電力変換器２
を動作させる信号りを発生する。この結果、電動機３は
電力変換器２の出力に応じて機械４ヘトルクを伝達する
とともに、その回転速度が調整される。この速度変化は
、エンコーダ５によって検出され、位相が９０度異なる
２相信号Ａ、Ｂの周波数が変化する。
２相信号Ａ、Ｈの出力は方向判別回路７によって、回転
方向が判別される。もし、人相の信号の位相が進んでい
る場合には正方向の回転を意味し、方向判別回路７には
ルベルの信号が、逆にＢ相の位相が進んでいる場合には
逆側方向の回転を意味し、方向判別回路７にはＯＶベベ
ル信号が発生ずる。Ａ、Ｂ相信号はパルス合成回路８０
入力にもなる。このパルス合成回路８では、人相及びＢ
相の立ち上υ、立ち下シに同期した時点でパルスを発生
する。即ち、この合成回路８からはＡ又はＢ相パルスの
４倍のパルス周波数が得られる。この合成パルスＰ、が
カウンタ９で一定時間Ｔ毎計数される。この力？ンタ９
はサンプリングパルス発生回路１０から発生されるＴ毎
のリセットパルスＲによってリセットされるとともに、
その組数値Ｎｏはラッチレジスタ１１に一時記憶される
。
方向が判別される。もし、人相の信号の位相が進んでい
る場合には正方向の回転を意味し、方向判別回路７には
ルベルの信号が、逆にＢ相の位相が進んでいる場合には
逆側方向の回転を意味し、方向判別回路７にはＯＶベベ
ル信号が発生ずる。Ａ、Ｂ相信号はパルス合成回路８０
入力にもなる。このパルス合成回路８では、人相及びＢ
相の立ち上υ、立ち下シに同期した時点でパルスを発生
する。即ち、この合成回路８からはＡ又はＢ相パルスの
４倍のパルス周波数が得られる。この合成パルスＰ、が
カウンタ９で一定時間Ｔ毎計数される。この力？ンタ９
はサンプリングパルス発生回路１０から発生されるＴ毎
のリセットパルスＲによってリセットされるとともに、
その組数値Ｎｏはラッチレジスタ１１に一時記憶される
。
このようにして一定時間ｒ毎にカウンタ９によって検出
されたディジタル数値Ｎｏは、Ｔ内に人ってきたエンコ
ーダのパルス数を意味するのでエンコーダの回転速度、
即ち電動機の回転速度に比例した［直となる。ラッチレ
ジスタ１１にｌ己憶されたＮＤは、一定時間間隔Ｔで更
に、リセットパルスＩｔ、よりわずかに遅れたタイミン
グで発生するパルスＰ、によって並直列変換回路１２に
入力される。並直列変換回路１２では方向判別回路７か
ら出力される１ビツトの値を符号とし、ラッチレジスタ
１１からの値ＮＤを数値として直列信号に変換して、信
号Ｓ＋とじて制御回路１へ伝送する。
されたディジタル数値Ｎｏは、Ｔ内に人ってきたエンコ
ーダのパルス数を意味するのでエンコーダの回転速度、
即ち電動機の回転速度に比例した［直となる。ラッチレ
ジスタ１１にｌ己憶されたＮＤは、一定時間間隔Ｔで更
に、リセットパルスＩｔ、よりわずかに遅れたタイミン
グで発生するパルスＰ、によって並直列変換回路１２に
入力される。並直列変換回路１２では方向判別回路７か
ら出力される１ビツトの値を符号とし、ラッチレジスタ
１１からの値ＮＤを数値として直列信号に変換して、信
号Ｓ＋とじて制御回路１へ伝送する。
制御回路１では、この直列信号Ｓｒをマイクロプロセッ
サが扱える並列の信号に変換してから、速度制御演算に
使用する。このような動作を繰り返すことによって、電
動機３の速度が制御される。
サが扱える並列の信号に変換してから、速度制御演算に
使用する。このような動作を繰り返すことによって、電
動機３の速度が制御される。
今、エンコーダ５に高分解能、高速なものを使用すると
、信号Ａ又はＢの周波数は数百に、ＩＩｚにも達するが
、第１図の実施例によるとエンコーダから検出回路部分
のケーブルのみが、それらの高周波のパルス信号を伝送
するよ′うなものを用いる必要があるが、検出回路６は
エンコーダ５のごく近傍に設置するので非常に短くなる
。一方、検出回路６から制御回路１までの距離は非常に
長くなるが、信号Ｓｔは数ｍｓ毎に１回のデータを送れ
ばよいので、その周波数は数十Ｋ Ｈｚ以下で充分であ
り、安価なケーブルが使用できる。
、信号Ａ又はＢの周波数は数百に、ＩＩｚにも達するが
、第１図の実施例によるとエンコーダから検出回路部分
のケーブルのみが、それらの高周波のパルス信号を伝送
するよ′うなものを用いる必要があるが、検出回路６は
エンコーダ５のごく近傍に設置するので非常に短くなる
。一方、検出回路６から制御回路１までの距離は非常に
長くなるが、信号Ｓｔは数ｍｓ毎に１回のデータを送れ
ばよいので、その周波数は数十Ｋ Ｈｚ以下で充分であ
り、安価なケーブルが使用できる。
以上、第１図の実施例によるとエンコーダ５の信号を前
処理してから遠方にある制御回路へ伝送するので高価な
ケーブルを必要とせずに全体として安価なシステムを構
成できる。更に、前処理した結果の並列ディジタル数値
を送るのではなく、直列信号に変換して送受信すること
によシ、並直列及び直並列の変換回路は増加するがケー
ブル本数ができ、災に安価なシステムとなる。又、電動
機トルク検出器からの信号など、他の検出信号伝送とを
時分割的に利用して送ると、同一ケーブルで伝送するこ
とも可能となるっ 更に、第１図の実施例ではインクリメンタルエンコーダ
を用いたが、アブソリュートエンコーダ又はレゾルバな
どを用いても同様な効果があることは本発明の原理から
明らかである。
処理してから遠方にある制御回路へ伝送するので高価な
ケーブルを必要とせずに全体として安価なシステムを構
成できる。更に、前処理した結果の並列ディジタル数値
を送るのではなく、直列信号に変換して送受信すること
によシ、並直列及び直並列の変換回路は増加するがケー
ブル本数ができ、災に安価なシステムとなる。又、電動
機トルク検出器からの信号など、他の検出信号伝送とを
時分割的に利用して送ると、同一ケーブルで伝送するこ
とも可能となるっ 更に、第１図の実施例ではインクリメンタルエンコーダ
を用いたが、アブソリュートエンコーダ又はレゾルバな
どを用いても同様な効果があることは本発明の原理から
明らかである。
更に、第１図の実施例では検出回路とエンコーダを分離
して示しているが、検出回路部分をエンコーダに内蔵さ
せることによって、より簡単な構成となる。
して示しているが、検出回路部分をエンコーダに内蔵さ
せることによって、より簡単な構成となる。
以上、本発明によれば高性能なエンコーダを用い、かつ
エンコーダから制御回路までの距離が長い場合にも、検
出信号を制御回路へ伝送するケーブルとして周波数特性
の悪い安価なケーブルを使用できるので、システム全体
として経済性の良い電動機のディジタル式制御装置とな
る効果がある。
エンコーダから制御回路までの距離が長い場合にも、検
出信号を制御回路へ伝送するケーブルとして周波数特性
の悪い安価なケーブルを使用できるので、システム全体
として経済性の良い電動機のディジタル式制御装置とな
る効果がある。
第１図は本発明の電動機ディジタル式制御装置の一実施
例を示すブロック図、第２図は第１図の検出回路のブロ
ック図である。 １・・・制御回路、２・・・電力変換器、３・・・電動
機、４・・・機械、５・・・エンコーダ、６・・・検出
回路。
例を示すブロック図、第２図は第１図の検出回路のブロ
ック図である。 １・・・制御回路、２・・・電力変換器、３・・・電動
機、４・・・機械、５・・・エンコーダ、６・・・検出
回路。
Claims (1)
- １、電動機、電動機に機械的に結合し電動機の回転角変
化に応じてパルスを発生するエンコーダ、あるサンプリ
ング周期でエンコーダの出力パルスを処理し電動機の速
度、又は回転角検出に必要なディジタル数値に変換する
検出回路、前記検出回路の出力によりあるサンプリング
周期で速度又は回転角をディジタル的に制御する制御回
路よシなる装置において、前記検出回路を前記エンコー
ダの近傍に設置したことを特徴とする電動機のディジタ
ル式制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192429A JPS5983585A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 電動機のデイジタル式制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192429A JPS5983585A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 電動機のデイジタル式制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983585A true JPS5983585A (ja) | 1984-05-15 |
Family
ID=16291161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192429A Pending JPS5983585A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 電動機のデイジタル式制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983585A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04137884U (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-22 | パイロツトプレシジヨン株式会社 | シヤープペンシル |
| GB2260104A (en) * | 1991-03-04 | 1993-04-07 | Pilot Precision | Shaking type mechanical pencil |
-
1982
- 1982-11-04 JP JP57192429A patent/JPS5983585A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2260104A (en) * | 1991-03-04 | 1993-04-07 | Pilot Precision | Shaking type mechanical pencil |
| US5354141A (en) * | 1991-03-04 | 1994-10-11 | Pilot Precision Kabushiki Kaisha | Mechanical pencil with shaking type lead-feeding mechanism |
| GB2260104B (en) * | 1991-03-04 | 1995-04-12 | Pilot Precision | Mechanical pencil with shaking type lead-feeding mechanism |
| JPH04137884U (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-22 | パイロツトプレシジヨン株式会社 | シヤープペンシル |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050174086A1 (en) | Machine controller | |
| US4972080A (en) | Signal processing apparatus for pulse encoder with A/D conversion and clocking | |
| CN107992109B (zh) | 全闭环定位控制系统及方法 | |
| WO1991008527A1 (fr) | Systeme de transfert d'impulsions dans un generateur d'impulsions manuel | |
| JPS62213537A (ja) | モ−タのロ−タ回転位置検出器 | |
| JPS5983585A (ja) | 電動機のデイジタル式制御装置 | |
| EP0070693B1 (en) | A control system for a synchronous motor employed as a servomotor | |
| JP2662900B2 (ja) | シリアルエンコーダ | |
| US5572018A (en) | Method and apparatus to detect absolute position using encoder having a counter clear signal | |
| JPH0565827B2 (ja) | ||
| JPH0996545A (ja) | 出力回転軸のアブソリュート位置検出装置 | |
| US6466890B1 (en) | Device for detecting rotational position deviation | |
| JP2941790B1 (ja) | パルス計数器 | |
| SU1277064A1 (ru) | Устройство дл формировани сигнала рассогласовани | |
| JPH0442602B2 (ja) | ||
| SU969109A1 (ru) | Цифрова след ща система управлени | |
| JPS61107165A (ja) | 電動機の速度検出装置 | |
| JP3045014B2 (ja) | ロータリーエンコーダ | |
| US3448358A (en) | Servo system and computer | |
| JP2849014B2 (ja) | 位置検出器の信号伝送装置 | |
| JP4063209B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JPS6399793A (ja) | 同期モ−タの制御方法 | |
| JPH0230521B2 (ja) | ||
| JP2548900Y2 (ja) | 角度割出し装置 | |
| KR870001209B1 (ko) | Sine 커브를 이용한 위치 제어장치 |